【正文】 T/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初 始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR的接收解碼及與主板 CPU 通信等。與之相對(duì)應(yīng)的， p0 口并不具有內(nèi)置上拉電阻，所以必須加上 10k 的排阻，否則置一的時(shí)候輸出為高阻態(tài)，加上 10k 或者 都可以，置一的時(shí)候便可以為一了，這就是 io 口的普通應(yīng)用。 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 18 引腳，屬于 P1 口，與 c51 不同的是，其 與 可以作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器的外部輸入，作為定時(shí)計(jì)數(shù)器用， p1 口是內(nèi)置上拉電阻的 io 口，可以輸入輸出電流，單引腳 20ma，如果是給外部芯片賦值，可直接接入，如果要驅(qū)動(dòng)外部電路，比如，發(fā)光二極管，需要再接上限流電阻電阻。 3 級(jí)加密位 共 6 個(gè)中斷源 可編程 UART 串行通道 時(shí)鐘頻率 024MHz 256x8bit 內(nèi)部 RAM 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 23頁(yè) 共 46頁(yè) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 其將通用的微處理器和 Flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。 AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes的可反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。單片機(jī)內(nèi)部接受到數(shù)字信號(hào)后是直接轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制代碼的也就是 :0~255(00000000~11111111)，最后只要把采樣到的數(shù)字信號(hào)通過(guò)編程由單片機(jī)自己處理 在數(shù)碼管上顯示。我們?cè)谑褂脮r(shí)只對(duì)有效值檢波器的輸出信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換因此我們只用到 1路模擬采集在本系統(tǒng)硬件電路中我們采用的是 IN3 通道選通，在選擇通道時(shí) ABC直接賦值 110 而沒(méi)有讓單片機(jī)對(duì)它進(jìn)行控制。 5：在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 以上對(duì) ADC0809的介紹大家肯定已經(jīng)有所了解，現(xiàn)在介紹一下它在本系統(tǒng)中的應(yīng)用。 （ 7） 轉(zhuǎn)換速率 ADC 的轉(zhuǎn)換速率是能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。 （ 6） 絕對(duì)精度 在一個(gè)轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對(duì)精度。 ADC 的滿刻度誤差是指滿刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。假定 ADC 沒(méi)有非線性誤差，則其轉(zhuǎn)換特性曲線各階梯中點(diǎn)的連線必定是直122122 數(shù)字輸出模擬電壓輸入0000010020030040050060071 LSB數(shù)字輸出模擬電壓輸入0000010020030040050060071 / 2 LSB江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 21頁(yè) 共 46頁(yè) 線，這條直線與橫軸相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的輸入電壓值就是偏移誤差。一個(gè)分辨率有限的 ADC 的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線 與具有無(wú)限分辨率的 ADC 轉(zhuǎn)換特性曲線（直線）之間的最大偏差即是量化誤差。量化誤差是 ADC 的有限位數(shù)對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。一個(gè) 10V 滿刻度的 12位 ADC 能分辨輸入電壓變化最小值是 10V1/ = 。常用二進(jìn)制的位數(shù)表示。 第一次尋找結(jié)果： 10000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第二次尋找結(jié)果： 11000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第三次尋找結(jié)果： 11000000 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 第四次尋找結(jié)果： 11010000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第五次尋找結(jié) 果： 11010000 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 第六次尋找結(jié)果： 11010100 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第七次尋找結(jié)果： 11010110 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位＝假設(shè)位＝ 1） 第八次尋找結(jié)果： 11010110 （若假設(shè)值 輸入值，則尋找位＝該假設(shè)位＝ 0） 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 20頁(yè) 共 46頁(yè) 這樣使用二分法的尋找方式， 8 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器只要 8 次尋找， 12 位的 A/D轉(zhuǎn)換器只要 12 次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖 1 的模擬輸入電壓 Vin。 ADC0809 為八位 ADC,因此8m ax 2 256D ?? Vref ： ADC 參考電壓值，本試驗(yàn) ADC0809 的 Vref 被設(shè)置為 5V 因此，對(duì)于本試驗(yàn)，轉(zhuǎn)換公式為： ( ) 5256D s a m p leV o u t V?? ADC0809是屬于連續(xù)漸進(jìn)式（ Successive Approximation Method）的 A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的 A/D 轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百 us）、分辨率 高外，還有價(jià)錢便宜的優(yōu)點(diǎn)，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計(jì)上。本試驗(yàn)的 ADC0804 為八位。 對(duì)于任何一個(gè) A/D采樣器而言，其轉(zhuǎn)換公式如下： 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 19頁(yè) 共 46頁(yè) ()m a xD s a m p leV o u t V r e fD?? 其中 : Vout :輸入 ADC 的模擬電壓值。具體做法可通過(guò)插入 NOP 指令或者調(diào)用 delay()延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于 200ns即可。 ： 由圖 18 的下部“ FIGURE 10B”可知，采樣轉(zhuǎn)換完畢后，再 /CS 信號(hào)為低的前提下，將 /RD 腳由高電平拉成低電平后，經(jīng)過(guò) tACC的延時(shí)即可從 DB 腳讀出有效的采樣結(jié)果。本試驗(yàn)時(shí)鐘頻率約為Fclk=1/=606KHz,其中 R36約為 150K, C15約為 150pF,因此時(shí)鐘周期約為Tclk=1/Fclk=。 2．延時(shí)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束： 依然由圖 17 中的上部“ FIGURE 10A”可知，由拉低/WR 信號(hào)啟動(dòng) AD采樣后，經(jīng)過(guò) 1 到 8 個(gè) Tclk+INTERNAL Tc 延時(shí)后， AD 轉(zhuǎn)換結(jié)束，因此，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后必須加入一個(gè)延時(shí)以等待 AD 采樣結(jié)束。由圖可見，實(shí)現(xiàn)一次 ADC 轉(zhuǎn)換主要包含下面三個(gè)步驟： ： 由圖 18中的上部“ FIGURE 10A”可知，在 /CS 信號(hào)為低電平的情況下，將 /WR 引腳先由高電平變成低電平，經(jīng)過(guò)至少 tW(WR)I 延時(shí)后，再將 /WR引腳拉成高電平，即啟動(dòng)了一次 AD轉(zhuǎn)換。同樣，要使得 ADC0809正常工作，我們依然首先需要仔細(xì)的閱讀其使用手冊(cè)。 步驟一：控制 ADC 進(jìn)行正確采樣，讀取正確的采樣值。其典型值為 +5V(Vref(+)=+5V, Vref()=5V). GND：地。 Vcc—— +5V電源。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單 片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接相連。使用中該狀態(tài)信號(hào)即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志，又可作為中斷請(qǐng)求信號(hào)使用。通常使用頻率為 500KHz 的時(shí)鐘信號(hào) 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 16頁(yè) 共 46頁(yè) EOC—— 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。 CLK—— 時(shí)鐘信號(hào)。 通道端口選擇線， A為低地址， C 為高地址，引腳圖中為ADDA， ADDB 和 ADDC。 START 上升沿時(shí)，復(fù)位 ADC0809； START 下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持 低電平。對(duì)應(yīng) ALE 上跳沿， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 15頁(yè) 共 46頁(yè) 圖 16 通道選擇表 3．外部特性（引腳功能） ADC0809 芯片為 28 引腳為雙列直插式封裝，其引腳排列見圖 17。 圖 15 ADC0809 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖中多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是一種經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法。 6）工作溫度范圍為 40～ +85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕Ｊ悄壳皣?guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片 。 1234561 3891 01 11 271 4+ Vs4 . 7 KVo u t+ Vs VsN CVI NA D 6 3 7B U F F I NN CC O MO U T P U TC SI N P U Td BB U F F O U TCA V( O P T I O N A L ) 圖 15 有效值檢波電路 ADC0809 實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換 ADC0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道， 8 位逐次逼近式 的 AD轉(zhuǎn)換器 。 但是由于芯片比較貴，為江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 13頁(yè) 共 46頁(yè) 了解決本系統(tǒng)的要求換其他芯片調(diào)怕效果沒(méi)那么好，最后還是在朱雷老師的幫助下在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室借了一塊 AD637，在最后調(diào)試時(shí)輸出還是會(huì)有衰減，我們還是通過(guò)軟件引入了補(bǔ)償誤差，使得系統(tǒng)在最后顯示時(shí)能滿足 ?5％ 的誤差。 電路 仿真 與測(cè)試 結(jié)果 見后圖 131， 132， 133。其中 AV= 10464 RPRRP ??? ， RP4 取 50 kΩ。模擬開關(guān) MPC508A 控制 8個(gè)輸入 的通斷 ，可 得到不同 輸入 諧波組成的方波信號(hào) 或是三角波信號(hào) 。 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 11頁(yè) 共 46頁(yè) C1C2R1R2R3R4R5R6R7VoViU 1U 2U 3R8 圖 13 移相硬件實(shí)現(xiàn)電路 移相網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)： 223 1 2 2229 0 ( )1 iR S CU U a r c tg R CR S C ???? ? ?? (71) 2 3 14 311 ()iiU R S C U a r c t g R C??? ? ?? (72) 設(shè)圖 13中滑動(dòng)變阻器 8R 、 9R 、 1R 的比例系數(shù)為 ? （ 0? ? ? 1），根據(jù)疊加定理， 得出網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù) 為 ? ? 22 2 3 1 2 222 2 3 1 2 2 3 1(1 )1 ( )R C R C R C jHj R C R C R C R C j? ? ? ?? ??? ? ?? ? ? ? （ 73） 本電路按（ ??60 ～ ?60 ）的移動(dòng)范圍設(shè)計(jì)的，即由式（ 71）（ 72） 1 2 290 ( )ar ctg R C?????＝ ?60 ， 2 3 1()arctg R C???? ＝ ??60 得出 : 3111 ?CR? , 322 ?CR? （ 74） 此時(shí)的傳遞函數(shù)為： ? ? ? ?1(1 2 )31( 3 )3HjjHj???????? （ 75） 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 12頁(yè) 共 46頁(yè) 相移隨 ? 的變化關(guān)系為： ? ? ? ?a r 3 2 1c tg? ? ?? ? ????? （ 76） 從上述公式中 看出 ，可以通過(guò)調(diào)節(jié) 電路中 電阻、電容 值，來(lái)控制輸入與輸出波形 間的相位差 ，使它們之間的相位差越小越好 。 ViVoR1R2R3C1C2C3U 1U 2圖 7 濾波硬件實(shí)現(xiàn)電路 移相電路 方案： 采用由三個(gè) OP07CP 芯片構(gòu)成的電路。 其電路仿真與測(cè)試 結(jié)果 見 后圖 12。 電路 結(jié)構(gòu) 類似半橋 。 方案 四 ：低通濾波電路。采用 OP07CP 和 R、 C組成 帶通濾波 電路， 低通濾波與帶通濾波 串聯(lián)使用。還可提供電壓增益。 方案二：有源濾波。 V iVoR1R6R5R4R3R2V C CU 1 圖 8 減法電路 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 10頁(yè) 共 46頁(yè) 濾波電路 方案一：無(wú)源濾波。 如 圖 可 知 ：江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 第 9頁(yè) 共 46頁(yè)